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  • 变频器制动电阻原理_变频器制动电阻作用

    变频器制动电阻原理_变频器制动电阻作用

      什么是变频器制动电阻   变频器带动的电机或其他感性负载在停机的时候,一般都是采用能耗制动的方式来实现的,就是把停止后电机的动能和线圈里面的磁能都通过一个别的耗能元件消耗掉,从而实现快速停车。当供电停止后,变频器的逆变电路就反向导通,把这些剩余电能反馈到变频器的直流母线上来,直流母线上的电压会因此而升高,当升高到一定值的时候,变频器的制动电阻就投入运行,使这部分电能通过电阻发热的方式消耗掉,同时维持直流母线上的电压为一个正常值。      变频器制动电阻原理   当伺服电机制动的时候,该伺服电机处于发电状态。这意味着能量将会返回到伺服驱动器的直流母线上。因为直流母线包含电容,所以直流母线电压会上升。电压增加的多少取决于开始制动时电机的动能以及直流母线上电容的容量。如果制动动能大于直流母线上的电容量,同时直流母线上没有其他驱动器容纳该能量,那么驱动器将会通过制动电阻来消耗该能量,或者将其反馈给供电电源。   变频器制动电阻作用   电机减速时,过大的设备惯量会将电动机变成发电机,这是出于发电运行状态,电机反向给变频器供电,这会造成变频器过压报警。为了释放这部分能量,采用增大电阻功率(适当减小电阻值)的方法来实现的。也有采用可反向供电到电源回路的,这在共直流母线的变频系统中运用的比较多,可节能。制动电阻和发电效果是一样的,可防止变频器减速过压,减小减速距离,提高动态性能。   电机内置制动器一般是做最后停车制动的,而不做减速制动,这和电阻制动是有本质区别的,因为电阻制动只有电机减速的过程中有作用,在电机停止后是没有效果的,必须采用刹车才能让电机保持静止(有位能负载)。

    时间:2020-05-20 关键词: 变频器 制动电阻

  • 变频器制动电阻工作原理_变频器制动电阻的性能特点

    变频器制动电阻工作原理_变频器制动电阻的性能特点

      变频器制动电阻是用于将电动机的再生能量以热能方式消耗的载体,它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。   变频器带动的电机或其他感性负载在停机的时候,一般都是采用能耗制动的方式来实现的,就是把停止后电机的动能和线圈里面的磁能都通过一个别的耗能元件消耗掉,从而实现快速停车。当供电停止后,变频器的逆变电路就反向导通,把这些剩余电能反馈到变频器的直流母线上来,直流母线上的电压会因此而升高,当升高到一定值的时候,变频器的制动电阻就投入运行,使这部分电能通过电阻发热的方式消耗掉,同时维持直流母线上的电压为一个正常值。   变频器制动电阻工作原理   当变频器带动电动机处于制动状态时(发电状态),比如吊车吊重物下降,或惯性很大的负载比较快速地停车。动能(势能)会转变回电能,返回变频器直流母线,造成母线电压很高。如果你的变频器有制动单元,它检测到母线电压高于某个阈值后,会将制动电阻与母线间的开关接通,能量通过制动电阻消耗,这时制动电阻发热。   平时制动电阻是绝对不发热的,如果正常工作时制动电阻发热,就是制动单元坏了,或者硬件问题造成制动电阻始终接在直流母线上,那你这个变频器的动作没有大问题,但能耗绝对大的。   变频器输出控制电动机在加速或恒速状态下,制动电阻是不起作用的,但在电机减速或紧急停车时,由于电动机处于再生制动状态,变频器内直流电路的电压将升高,制动电阻就是将这部分增加的能量通过发热的形式消耗掉。   异步电动机将处于再生发电状态,产生反馈电流,这个电流经过返流二极管(D1一D6)返回直流回路,并向主电容器充电,使直流电压升高,为了避免电压过高,损坏变频器,在直流回路侧接人制动电阻R,当直流电压高出一定值后,使晶体管开关TR导通并接人制动电阻,将反馈能量在电阻R上以热能的形式消耗掉。      变频器制动电阻的性能特点   A)BCGT电阻采用母公司的德国GINO的设计工艺和制造标准,电阻材料采用特制的合金钢材质,具有专利,该材料温度系数很小,使电阻器在工作时阻值变化很小;   B)HCGT-B电阻采用的是母公司意大利TELEMA的设计工艺,选用的电阻元件材料为不锈钢材质,采用独一无二地设计结构,利用螺栓将电阻片进行连接固定的最优方案,比传统焊接具有连接简单,美观,易维修等特点,最大优势在于容量大,是普通电阻片容量的3倍,有利于减少电阻片数量,提高性价比,提高客户竞争力;   可根据电机的使用要求,为各种型号的变频器配套不同功率、阻值的制动电阻器,并可跟据客户的使用功能及环境进行散热条件及安装方式的特殊设计。   有ABB变频器、SIEMENS变频器、AB变频器、安川变频器及国内其他变频器配套提供各种型号、尺寸的制动电阻器。

    时间:2020-05-15 关键词: 变频器 制动电阻

  • 变频器为什么使用制动电阻?

    变频器为什么使用制动电阻?

    在变频调速系统中,电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的,在频率减小的瞬间,电机的同步转速随之下降,而由于机械惯性的原因,电机的转子转速未变。当同步转速小于转子转速时,转子电流的相位几乎改变了180度,电机从电动状态变为发电状态; 与此同时,电机轴上的转矩变成了制动转矩,使电机的转速迅速下降,电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网,仅靠变频器本身的电容吸收,虽然其他部分能消耗电能, 但电容仍有短时间的电荷堆积,形成“泵升电压”,使直流电压升高。过高的直流电压将使各部分器件受到损害。因此在机械惯性比较大的系统中,需要采用制动电阻,如升降机、数控机床、提升机等。   使用率   制动电阻使用率规定了制动电阻的使用效率,以避免制动电阻过热而损坏,它会影响制动单元的制动效果。制动电阻的使用率设置越低,电阻的发热程度越小,电阻上消耗的能量越少,制动效果越差。同时,制动单元的容量也   没有得到充分利用。理论上讲,制动电阻使用率为100%时,对制动单元容量的利用最充分,制动效果也最明显,然而这需要较大的制动电阻功率的代价,使用者应综合考虑。   在制动电阻阻值和功率都已经确定的前提下,对于减速较慢的大惯性负载,选取较低的电阻使用率会取得较好的效果。对于需要快速停机的负载,宜选取较大制动电阻使用率。   非重复制动   所谓非重复制动,是指拖动系统在一个相当长的时间内只有一次减速制动过程,因此制动电阻在该段时间内只有一次消耗能量的过程,制动电阻的功率也因此可以进一步减小,减小的幅度决定于制动电阻的耐冲击能力和单次减速制动的动作时间。   重复制动   有些机械是需要反复制动的,如起重机械和龙门刨床等,在重复制动且制动时间较短的情况下,制动电阻的选用功率P 选用与制动占空比(每次制动时间tb与每两次制动之间的时间间隔tc之比tb/tc)有近似线性关系。制动占空比越小,制动电阻功率的降额使用的幅度越大(P 选用/P 额越小)。 变频器在哪些情况下需要配制动电阻? 变频器配制动电阻,主要是想通过制动电阻来消耗掉直流母线电容上的一部分能量,避免电容的电压过高。理论上如果电容存储的能量多,可以用来释放出来驱动电机,避免能量浪费,但是电容的容量有限,而电容的耐压也是有限的,当母线电容的电压高到一定程度,就可能会损坏电容了,有些还可能损坏IGBT,所以需要及时通过制动电阻来释放电,这种释放,是白白浪费掉的,是一种没有办法的做法。 母线电容是个缓冲区,容纳能量有限 三相交流电全部整流后,接入电容,满载运行时候,母线正常的电压大约是1.35倍,380*1.35=513伏,这个电压当然会实时波动的,但是最低不能低于480伏,否则会欠压报警保护。母线电容一般是两组450V电解电容串联而成,理论耐压是900V,如果母线电压超过这个值,电容会直接爆掉了,所以母线电压是无论如何都不能达到900伏这么高压的。 实际上,三相380伏输入的IGBT的耐压值是1200伏,往往要求工作在800伏以内,考虑到电压如果升高,都会有个惯性问题,也就是你马上让制动电阻工作了,母线电压也不会很快降低下来,所以很多变频器,都是设计在700伏左右就通过制动单元让制动电阻开始工作,让母线电压降低下来,避免往上继续冲。 所以制动电阻设计,核心就是考虑到电容和IGBT模块的耐压问题,避免这两大重要的器件被母线的高电压冲坏掉了,这两类元件如果坏掉了,变频器也就无法正常工作了。 快速停车要制动电阻,瞬间加速也需要 变频器母线电压之所以会变高,很多时候是变频器让电机工作在电子制动状态,让IGBT通过一定的导通顺序,利用电机是大电感电流不能突变,瞬间产生高压来往母线电容充电,这时候让电机快点降低速度下来。如果这时候没有制动电阻及时消耗掉母线的能量,母线电压将会持续变高而威胁变频器的安全了。 如果负载不是很重,也没有什么快速停车要求,这种场合是不需要使用制动电阻的,即使你装了制动电阻,制动单元的工作阀值电压没有被触发,制动电阻也不会投入工作。 除了大负荷减速场合需要增加制动电阻和制动单元来快速刹车外,实际上如果符合比较重,启动时间时间要求非常快那种,也需要制动单元和制动电阻来配合启动的,以往我试过用变频器带动一种特殊的冲床,要求把变频器的加速时间设计成0.1秒,这时候满负荷启动,虽然负荷并不是非常重,但是因为加速时间太短了,这时候母线电压波动非常厉害,也会出现过压或者过流的情况,后来增加了外置的制动单元和制动电阻,变频器就能正常工作了。分析起来,是因为启动时间太短,母线电容的电压瞬间被掏空了,而整流器瞬间有大的电流充进来,引起母线电压突然变高,这样母线的电压波动太厉害,瞬间可能会超过了700伏,加上了制动电阻,就可以及时消除这个波动的高压,让变频器工作在正常状态。 还有一种特殊的情况,是矢量控制场合,电机的扭矩和速度方向相反,或者工作在零转速百分百扭矩输出的场合,比如吊机掉了重物停在半空中,收放卷场合需要力矩控制,都需要让电机工作在发电机状态,源源不断的电流会反充到母线电容中,通过制动电阻,就可以及时消耗掉这些能量,保持母线电压平衡稳定了。 很多小变频器,比如3.7KW的,往往都内置了制动单元和制动电阻,应该是考虑到母线电容调小的缘由吧,而小功率的电阻和制动单元并没有那么贵。

    时间:2020-05-09 关键词: 变频器 制动电阻

  • 变频器较长时间停机后上电注意事项

    变频器较长时间停机后上电注意事项

    受春节假期和新型冠状病毒影响,部分客户产线暂停导致变频器长时间停机。 由于近段时间部分地区大雨潮湿,为避免长时间不上电以及潮湿对变频器的影响,如下几点可作为客户恢复生产前的注意事项: 1.检查电气柜内部,例如检查是否有小动物及其粪便,是否有凝露或水痕。若柜内灰尘较大,请清理变频器外置散热器。 2.如果湿度比较大,有凝露或水痕,请先打开柜门,通风除湿,可采用风扇等工具。 3.启动电气柜风扇抽风。如电气柜有空调或加热装置,先将其启动除湿。 4.检查上下游设备,包括进线开关、接触器、出线电缆、电机的相间和相地绝缘,制动电阻和制动单元的各直流端子及其与地之间的绝缘。确保动力端子无松动和锈蚀。 5.检查弱电线路,如通讯电缆、I/O电缆等,确保其连接可靠,无松动和锈蚀。 变频器操作注意事项:  变频器为高压危险装置,任何操作人员必须严格遵守操作规程;   必须先给控制部分上电,得到高压合闸允许后,再上高压电; 使用液晶屏时,只需用手指轻触即可,严禁使劲敲击或用硬物点击;   严禁无关人员任意指点液晶屏,以防产生误操作; 变频器运行时不要随便打开柜门,否则系统将进行报警;  变频器故障后需要手动旁路时,旁路开关的倒换请在完全断电的情况下进行。 操作变频器系统旁路开关时,必须严格遵守操作规程,在变频器输入和输出隔离开关全部拉开后,方可闭合旁路开关,以确保变频器安全。  变频器所有参数在设备交付运行前都已进行合理设置,用户不得随意更改。 变频器的日常维护:  半个月左右清理一次柜门防尘垫的灰尘,保证冷却风路的通畅。如果环境灰尘污染严重,定期清理的时间还应缩短。  半年左右对变频器内部作一次清灰处理。 值班人员或维护人员要定期对变压器进行巡视、检查,记录变压器绕组的温度值。在正常使用条件下运行时,保证变压器的线圈温升不超过限值80℃。 夏季环境温度较高时,应加强变频器安装场地的通风,保证变频器良好的通风散热条件。 如果变频器停机后恢复运行,如果环境潮湿,请先打开各控制电源,使变频器通风半小时,以驱除变频器内部潮气,然后再通高压电投入运行。

    时间:2020-05-05 关键词: 变频器 散热器 制动电阻

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